【導(dǎo)讀】試系統(tǒng)硬件設(shè)計。理圖和進行模擬實驗。切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。本系統(tǒng)主要包括：DS18B20溫度傳感器、控制電路、顯示電路三大部分。系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是溫度檢測、數(shù)值顯示。單總線從數(shù)字溫度傳感器傳遞到單片機上。LED進行顯示，發(fā)出控制信號達到控制蜂鳴器和發(fā)光二級管的目的。該系統(tǒng)設(shè)計和布線簡單、體。積小、重量輕、性價比高、擴展方便。采用適當?shù)募夹g(shù)將模擬的溫度量。因此對單片機溫度控制系統(tǒng)的研究有重要目的和意義.本設(shè)計所介紹?？蒲袑嶒炇沂褂?。

　　

【正文】 B20的某一個進行操作時首先要發(fā)出匹配 ROM 命令 (55H)，緊接著主機提供 64 位序列 (包括該 DSl8B20 的 48位序列號 )之后的操作就是針對該 DSl8B20 的，而所謂跳過 ROM 命令即為之后的操作，是對所有 DSl8B20的框圖中先有跳過 ROM即是啟動所有 DSl8B20進行溫度變換 之后通過匹配 ROM再逐一地讀回每個 DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)在 DSl8B20組成的測溫系統(tǒng)中主機在發(fā)出跳過 ROM命令之后再發(fā)出統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換啟動碼 44H就可以實現(xiàn)所有 DSl8B20的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換再經(jīng)過 1s后就可以用很少的時間去逐一讀取這種方式，使其 T值往往小于傳統(tǒng)方式 [8]。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 19 第三章 檢測與調(diào)試 硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本 測試儀器 (萬用表、示波器 )等，檢查用戶 系統(tǒng)硬件中存在的故障。 檢測方法 硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩步進行 ： 靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種 調(diào)試。步驟如下 : 第一步 ： 目測。 檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。 第二步 ： 用萬用表測試。 先用萬用表復(fù)核目測中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與接地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第三步 ： 加電檢測。 給電路板加電 檢測所有的插座或者是硬件的電源是否符合要求的值。 第四步 ： 聯(lián)機檢查。 因為只有單片機開發(fā) .系統(tǒng)才能完成對用戶 .系統(tǒng)的調(diào)試。 動態(tài)調(diào)試 動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件 中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查 。動態(tài)調(diào)試的一般 方法是由近及遠、由分到合。 由近及遠 是將信號流經(jīng)的各器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時，仍采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會定位故障元件了。 由分到合 是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當調(diào)試 電路時，與該元件無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限 定在某個局部的電路上。當各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，再對 各塊電路功能及各電路之間可能存在的相互聯(lián)系進行調(diào)試。由分到合的調(diào)試即告 完成。 見 圖 31 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 20 圖 31 電路初步調(diào)試 精度調(diào)試 AT89C51 單片機邊沿觸發(fā)中斷響應(yīng)時刻的測量 : 由于 AT89C51 系列具有很強的片內(nèi)功能和指令系統(tǒng)，因而使單片機的應(yīng)用發(fā)生了一個飛躍，這個系列的產(chǎn)品也很快成為世界上第二代的標準控制器。 51 系列單片機有 5個中斷源，其中有 2個是外部輸入中斷源 INT0和 INT1?？捎芍袛嗫刂萍拇嫫?TCON的 ITI()和 IT0()分別控制外部輸入中斷 1 和中斷 O 的中斷觸發(fā)方式。若為 0，則外部輸入中斷控制為電平觸發(fā)方式 。若為 1，則控制為邊沿觸發(fā)方式。這里是下降沿 觸發(fā)中斷。 單片機外部輸入的中斷觸發(fā)電平是 TTL 電平。對于 TTL電平， TTL 邏輯門輸 出高電平的允許范同為 ～ 5V，其標稱值為 。輸出低電平的允許范圍 0～ ，其標稱值為 [2]，在 V 與 之間的是非高非低的中間電平。 這樣，在實際應(yīng)用中，假設(shè)單片機外部中斷引腳 INT0 輸入一路由 +5V 下降到 O沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 21 的下降沿信號，單片機在某個時鐘周期采樣 INT0 引腳得到 的高電平，而在下一個時鐘周期到來進行采樣時，由于實際的外部輸入中斷觸發(fā)信號由高電平變?yōu)榈碗娖酵枰欢ǖ臅r間，因此，檢 測到的可能并非真正的低電平 (小于 ），而是處于低電平與高電平之間的某一中間電平，即 ～ 的某一電平。 見 圖 32 圖 32 電路的精度調(diào)試 雖然本論文介紹的是一個溫度傳感器 DS18B20 檢測系統(tǒng)，但是他可以擴張成多點溫度檢測系統(tǒng) [10]。 見 圖 33 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 22 圖 33 DS18B20 與單片機的接口電 路 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 總結(jié)與心得 23 第四章 總結(jié)與心得 經(jīng)過這幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。雖然我只是擔任這次課程設(shè)計 的部分主要工作，負責(zé)對 DS18B20 進行資料的查閱和部分程序編寫。根據(jù)以往的 經(jīng)驗，較小的硬件 開銷需要相對復(fù)雜的軟件進行補償，由于 DS18B20 與微機處 理器 之 間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS18B20 進行程序編寫時，必須嚴格保 重讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。在 DS18B20 測溫程序設(shè)計中，向 DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號，一旦 DS18B20 接觸不好或斷線，當程序讀該 DS18B20 時，將沒有返回信號，程序?qū)⑾萑胨姥h(huán)。這一點在進行 DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計過程中給予了一定的重視。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計使我對 MCS51 單片機有了更深刻的認識，使我在大學(xué) 課堂上學(xué)的理論知識通過實踐變的更加深刻，為我以后在接觸單片機方面的工作打下了扎實的基礎(chǔ)，其次在這次畢業(yè)設(shè)計中也鍛煉了我獨立解決困難問題的能力，培養(yǎng)了我的團隊合作精神。 本次對于單片機控制的數(shù)值顯示溫度計的設(shè)計讓我更明白了單片機控制在現(xiàn)代工程控制方面的優(yōu)勢，以及其重要性，在以前對單片機的學(xué)習(xí)中我有很多的問題通過這次學(xué)習(xí)都得到了解決，這樣就間接提高了我的單片機技術(shù)水平。 整個設(shè)計通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會有很大的幫助的。在這次設(shè)計中遇到了很多問題，在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書 木上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。一切問題必須要靠自己一點一滴的解決，而在解決的過程中也是我個人能力提升的過程。對單片機設(shè)計，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計中的問題，而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個設(shè)計的靈魂所在。因此在整個設(shè)計過程中大部分時問是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對單片機的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說單 片機的設(shè)計是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。 給我印象最深的是要設(shè)計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。在沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 總結(jié)與心得 24 整個電路的設(shè)計過程中，花費時間最多的是各個單元電路的連接及電路的 細節(jié)設(shè)計上，如在多種方案的選擇中，我們仔細比較分析其原理以及可行的原 因，在焊接電路時要防止電路的虛焊，電解電容和發(fā)光二極管的極性，以免兒 器件損壞。以及開關(guān)焊接時要注意引腳問題，輸入程序時要細心等細節(jié)。最后還 是在老師的耐心指導(dǎo)下，使整個電路可穩(wěn)定工作。實驗過程中我深刻的體會到 在設(shè)計過程中，需要反復(fù)實踐，其過程很可能相當 煩瑣，有時花很長時間設(shè)計 出來的電路還是需要重做，那時心中未免有點灰心，有時還特別想放棄，此時 更加需要靜下心，查找原因。 總體來說，這次實踐我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能 的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。在讓我體會 電路的艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻 25 參考文獻 [1]夏繼強 ， 單片機實驗與實踐教程 [M]， 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2020 [2]李維緹 ， 郭強液晶顯示應(yīng)用技術(shù) [M]， 北京：電子工業(yè)出版社 ， [3]謝自 美 ， 電子線路設(shè)計 .實驗 .測試（第三版 ） [M]， 武漢：華中科技大學(xué)出版社 ， 2020年 7月 [4]及力， Protel99 SE 原理圖設(shè)計及 PCB設(shè)計教程 [M]，北京：電子工業(yè)出版社，2020 年 7月 [5]李忠國 、 陳剛 ， 單片機應(yīng)用技能實訓(xùn) [M]， 北京：人民郵電出版社， 2020 [6]趙曉安主編， MCS51 單片機原理及應(yīng)用 [M]，天津：天津大學(xué)出版社， 2020 [7]何宏 ， 單片機原理及接口技術(shù) [M]， 北京：國防工業(yè)出版社， 2020 [8]彭介華、蔡明生，電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) [M]，北京：高等教育出版社， 1997 [9]薛鈞義， MCS5 1 系列單片微型計算機及其應(yīng)用 [M]，西安：西安交通大學(xué)出版社， 1994 [10]何立民 ， MCS51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù) [M]， 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 26 致謝 畢業(yè)論文終于完成了 ,在此之際，我思緒萬千，心情久久不能平靜?；仡?四 年 多學(xué)習(xí)期間的日日夜夜， 自己為課題的研究 ，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。 非常感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)，感謝 梁禹 老師及我的答辯老師。他們?yōu)槲易霎厴I(yè)設(shè)計提供了條件，并且在百忙之中抽出時間對我的畢業(yè)設(shè)計給予了詳細 的指導(dǎo)和細心的修改。在他們的幫助下，我的課題的設(shè)計任務(wù)得以順利完成。他們嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和踏實的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此，向 梁 老師致以最誠摯的謝意。同時還要感謝教育和指導(dǎo)過我的所有老師，你們給予我的不僅僅是知識，還有你們對知識孜孜不倦的追求精神和對生活的積極向上態(tài)度，使我終身受益。我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友，并表示 衷心 感謝！ 最后，再次向他們表示我最誠摯的謝意，我將以最大的熱情投入到工作中，以報答所以幫助我過的老師和同學(xué)。